Có lẽ chúng ta ai cũng biết đến thiên tài Issac Newton qua câu chuyện kinh điển “quả táo rơi vào đầu” làm nảy sinh ý tưởng về thuyết vạn vật hấp dẫn. Nhưng không chỉ vậy, ông còn là người có những phát minh vĩ đại, đem đến cho thế giới nhiều thành tựu quý giá.
Sinh ra là con của một người nông dân thất học nhưng ông đã từ giã cõi đời như một nhà bác học thật sự. Ông có kiến thức uyên thâm ở các lĩnh vực hóa học, toán học, vật lý học, thiên văn học và thần học. Dòng chữ “Let men rejoice that so great a glory of the human race has appearred” “Loài người nên hoan hỉ rằng một vinh quang lớn lao bực ấy của nhân loại đã xuất hiện” khắc trên mộ của Newton tại điện Westminster đã thể hiện sự kính nể của nhân loại đối với ông.
Bài viết này xin giới thiệu 10 thành tựu tiêu biểu trong cuộc đời ông.
10. Pháo quỹ đạo của Newton Là một nhà vật lý, ông có niềm đam mê khám phá về cơ chế, tính chất hoạt động của trường lực trên trái đất. Trong việc lập ra thuyết vạn vật hấp dẫn, Newton đã hình dung một ngọn núi khổng lồ nơi ông đặt pháo quỹ đạo khổng lồ của mình. Tất nhiên là nhà khoa học không định gây chiến với ai đó ngoài vũ trụ cả. Thí nghiệm được sử dụng để đưa ra giả thuyết rằng vạn vật đều phụ thuộc vào lực hấp dẫn và nó là động lực quan trọng cho chuyển động của các hành tinh .
Nếu không có lực hấp dẫn hoặc sức cản không khí, quả pháo sẽ bay theo một đường thẳng từ trái đất. Nếu lực hấp dẫn tác động lên quá pháo, nó sẽ bay theo đường tùy thuộc vào vận tốc ban đầu của nó .
- Tốc độ thấp , nó chỉ đơn giản là sẽ rơi trở lại trên Trái đất. Nếu tốc độ là tốc độ quỹ đạo, nó sẽ đi lòng vòng xung quanh Trái đất theo một quỹ đạo tròn cố định giống như mặt trăng.
- Tốc độ cao hơn so với vận tốc quỹ đạo , nhưng không đủ lớn để rời khỏi trái đất hoàn toàn (thấp hơn vận tốc thoát ) nó sẽ tiếp tục xoay quanh Trái đất dọc theo một quỹ đạo hình elip.
- Tốc độ rất cao, nó thực sự sẽ rời khỏi quỹ đạo và bay ra ngoài vũ trụ.
Xuất bản lần đầu vào năm 1687 , phép vạn vật hấp dẫn của Newton đưa ra giả thuyết rằng tất cả các hạt tác dụng một lực hấp dẫn và lực hấp dẫn đã bị ảnh hưởng bởi cả khối lượng và khoảng cách phổ lệnh cho chuyển động của tất cả mọi thứ trong quỹ đạo. Einstein sau này đã cập nhật thêm một số các chi tiết của quan điểm này nhưng nhà vật lý thế kỉ 16 đã đặt nền móng vững chắc ban đầu.
9. Cửa cho mèo Bộ óc vĩ đại của ông đã phát minh, lập ra nhiều thành tựu to lớn cho thế giới nhưng cũng chính bộ óc đấy lại có một phát minh nho nhỏ rất thú vị. Tuy không mang tầm vĩ mô như các thành tựu khác nhưng phát minh này cũng chiếm một phần quan trọng cho cuộc sống của chúng ta. Đó chính là cửa phụ cho thú cưng.
Một điều về Newton là ông không kết hôn và cũng không có nhiều mối quan hệ thân thiết cho lắm. Nhưng ông lại gắn bó nhiều với vật nuôi của mình là chó và mèo. Theo các sử gia thì ông là một người rất thương yêu động vật.
Có câu chuyện rằng khi ông đang làm thí nghiệm ở đại học Cambridge thì công việc bị gián đoạn liên tục bởi con mèo của ông cứ làm ồn và cào vào cửa văn phòng. Ông đã cho gọi một thợ mộc đến và làm 2 lỗ trên cửa của mình, một lỗ nhỏ cho mèo con và lỗ to cho mèo mẹ. Tất nhiên là lỗ bé chẳng có tác dụng khi cả 2 chú mèo đều đi qua đường lỗ to hơn. Cũng không có xác nhận chính xác rằng câu chuyện này có phải là thật không nhưng không thể phủ nhận được rằng cửa nhỏ vẫn đang tồn tại đến ngày nay và Newton là tác giả của phát minh thú vị này.
8. Đặt ra ba định luật chuyển động 
Có thể vẫn tồn tại sự hoài nghi trong câu chuyện về vật nuôi và chiếc cửa của Newton nhưng thành tựu về lĩnh vực vật lý của ông thì quá rõ ràng và không ai có thể nghi ngờ. Ông đã tập hợp được ba định luật chuyển động, đặt nền tảng cho cơ học cổ điển. Ba định luật của Newton về chuyển động được phát biểu năm 1687 :
- Định luật 1 : Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều..
- Định luật 2 : Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
- Định luật 3 : Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.
Nhìn thì có vẻ như rất đơn giản, nhưng các học giả từ thời cổ đã đã vật lộn với các khái niệm cơ bản của chuyển động trong nhiều thế kỷ. Triết gia Hy Lạp Aristotle nghĩ rằng khói di chuyển lên vì khói chủ yếu là không khí. Triết gia Pháp René Descartes đã tìm ra định luật chuyển động tương tự như các phần của định luật Newton thứ nhất và thứ ba, nhưng ông cho rằng chúng bắt nguồn từ năng lượng của Chúa.
Trải qua mấy thế kỷ, mặc dù ba định luật của Newton được phát biểu theo nhiều hình thức khác nhau nhưng bản chất không có gì thay đổi.
7. Giả kim thuật 
Sự ham hiểu biết của Newton là vô hạn, ông còn dấn thân vào công việc tìm kiếm và chế tạo đá giả kim huyền thoại. Có nhiều sách, tài liệu, văn bản có những mô tả về lĩnh vực này. Nhưng đại khái bản chất là con người tạo ra được một hòn đá hoặc loại dung dịch có khả năng biến chì thành vàng, chữa bệnh … Nếu ai yêu thích seri truyện Harry Potter thì nó chính là viên đá phù thủy.
Tại sao một biểu tượng lớn của khoa học như Newton lại yêu thích giả kim thuật (đến bây giờ vẫn được coi là không thể có) ? Vấn đề chính là ở thời đại ông sống chính là vào thời đại cách mạng khoa học. Thuật giả kim bắt đầu được nghiên cứu theo các phương pháp phân tích hóa học, khoa học. Nó ở trong mắt nhà khoa học trở nên thực tế và là sự mong mỏi khám phá của ông chứ không phải tính huyền thoại như trước nữa.
Ông đã dành nhiều thời gian cho việc nghiên cứu này nhưng có lẽ đã không có nhiều kết quả khả quan. Cuối cùng thì ông cũng chỉ sản xuất ra được một loại hợp kim đồng tím, được coi là minh họa cho thuật giả kim.
6. Vi phân, tích phân Những người không ưa gì vi phân tích phân trong toán học phổ thông có thể cũng sẽ không ưa thích Newton cho lắm khi biết ông là cha đẻ của chúng.
Giống như nhiều nhà khoa học của thời đại mình, Newton thấy rằng đại số và hình học đơn giản không đủ cho nhu cầu nghiên cứu khoa học của mình. Ví dụ như các nhà toán học có thể tính toán tốc độ của một con tàu nhưng họ không thể tìm ra được tốc dộ mà con tàu đang tăng tốc. Họ có thể đo được góc bắn pháo nổ trên thuyền nhưng không tính toán được ở đạn pháo sẽ bay bao xa ở góc đó. Tất cả những điều tày đòi hỏi phải có một phương tiện toán học khác để tính toán những vấn đề liên quan đến sự thay đổi biến.
Sự thúc đẩy cuối cùng mà Newton cần có là đợi bùng phát dịch hạch ở Anh mùa xuân năm 1665. Phải nghỉ một thời gian đợi dịch bệnh qua đi, ông đã có hơn 1 năm để tự do nghiên cứu và xây dựng một loại hình toán học mới. Đó chính là vi phân.
Ngày nay, chúng ta đã quá quen thuộc với môn toán nay, đó là một công cụ quan trọng với các nhà vật lý, kinh tế và các nhà khoa học xác suất. Trong những năm 1960, thậm chí nó còn giúp một kỹ sư vẽ được biểu đồ một chuyến đi từ trái đất đến mặt trăng.
Tuy nhiên trong thời gian đó nhà khoa học người Đức Gottfried Leibniz cũng có những nghiên cứu phát triển độc lập phương pháp này trong thời gian đó. Và fan hâm mộ của hai nhà khoa học đã tranh cãi khá nhiều xem thực sự ai mới là cha đẻ của vi phân. Tuy nhiên hai khổ chủ không bao giờ tranh cãi về vấn đề này và họ đều rất tôn trọng những thành tựu của nhau.
